現在的絕大多數塑料管材輸送介質主要以水質流體為主,而范圍更廣的各種固體顆粒、粉體、漿體的輸送,由于處理量大,對管材的磨損和腐蝕比較嚴重,傳統的金屬管道難以滿足使用要求,一般塑料管道更無法勝任。
超高分子量聚乙烯管作為一種高耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、耐低溫、自潤滑的新型塑料管道,在固體顆粒、粉末的耐磨耗氣力輸送,漿體(固液混合物)的耐磨蝕水力輸送以及各種腐蝕性流體、氣體的輸送方面,具有的優越性,是固體、液體、氣體三態物質均可輸送的高性能工程塑料管材。
由于其優異的綜合使用性能卻又成型困難的加工特性,成為近年來國內外研究開發的熱點。
一、 超高分子量聚乙烯的特性
1. 良好的熱性能
超高分子量聚乙烯為密度 0.9---1.00 g/cm3 的熱塑性塑料。 高密度聚乙烯分子量超過50萬時,脆化溫度降至---140℃。產品耐低溫性能優異,其耐沖擊、耐磨性在零下269℃時基本不變,是目前可以在零度的溫度下工作的一種工程塑料。
2. 極強的耐磨性
UHMW-PE 制品的獨特分子結構,使它具有居高的抗滑動摩擦能力,耐磨性高于一般的金屬和塑料制品,約為碳鋼的6.6倍、不銹鋼的5.5被、黃銅的27.3倍、酚醛樹脂的17.9倍、尼龍六六的6被、聚四氟乙烯的5被。高耐磨性大幅度提高了材料的使用壽命。
3. 極高的耐沖擊性
UHMW-PE 的抗沖擊性和吸收沖擊能居塑料之首。無論外力強沖擊,還是內壓力波動,都難以使其開裂。特別是在低溫環境下,其耐沖擊強度反而達到高值。在現有的工程塑料中該品的抗沖擊韌性值高。許多材料在嚴重或反復爆炸的沖級中會裂紋、破損、破碎或表面應力疲勞,該品按照GB1843標準,進行懸梁臂沖擊試驗達到無破壞。
4. 優良的化學穩定性
UHMW-PE 制品耐烈性化學物質的侵蝕,除對某些強酸在高溫下有輕微腐蝕外,在其他的堿液、酸液中不收腐蝕。在溫度小于80℃的濃、濃度小于75%的、濃度小于20%的硝酸中性能相當穩定,施工中不需要涂刷防腐涂料。
5. 優異的自潤滑性
利用納米技術對其進行改性,可以大幅度減少UHMW-PE 分子鏈的纏結,起到了自潤滑作用。由于制品內含蠟狀物質,摩擦系數(196N,2h)僅為0.219MN/m(GB3960),且自潤滑很好。自身滑動性能優于用于潤滑的碳鋼或黃銅。特別是在環境惡劣、粉塵、泥沙多的地方,UHMW-PE 制品的自身潤滑性更充分的顯示出來。不但能運動自如,且保護相關工作不磨損或拉傷。
6. 對生物無毒性
UHMW-PE 制品是少數幾種對生物完全無毒、無味、無嗅的塑料制品,符合國家安全衛生標準。直接用于食品機械、醫藥行業可替代昂貴的不銹鋼管輸送物料,特別適用于制作人工關節、骨骼等。
7. 表面非附著性
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表 1 |
不同材料的摩擦系數比較 |
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材 料 |
摩擦系數 |
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UHMW-PE |
0.07-0.11 |
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ABS |
0.38 |
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PA66 |
0.37 |
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PC |
0.36 |
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PTEE |
0.04-0.1 |
UHMW-PE 制品由于小合無極性,因此具有很好摩擦系數的表面非附著性。現有的材料一般在pH值9以上的介質中均會結垢,UHMW-PE 制品則不結垢,這一特性對火電站用于排粉煤灰系統有重大意義。在原油、泥漿等輸送管道方面也非常適用。
注:測試方法按 ASTMD1894 進行
8.其他特性
UHMW-PE 制品具有吸能、吸噪音、抗靜電、對中子具有屏蔽能力,不吸水、比重輕、易機械加工、可著色等突出特點。還具有優良的耐環境應力開裂、抵抗快速開裂能力,電絕緣性、耐疲勞性、耐高溫蠕變性、耐γ射線等,使其在各行業有廣泛地位應用需求。根據各種不同的需要,加入添加劑進行改進,可增加強度,、阻燃性等。
聯系人:韓璐璐
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